(57)【要約】  【課題】切削性を大幅に改善したプラスチック金型用鋼を提供する。  【解決手段】    質量％で、  Ｃ：０．３０〜０．５５％、  Ｓｉ：１．１〜２．５％、  Ｍｎ：０．１０〜１．００％、  Ｃｒ：０．０２〜１．０％、  Ｖ：０．００３〜０．５０％、  Ｐ：０．０２５％以下、  Ｓ：０．００５〜０．０３０％、  Ａｌ：０．００７〜０．０６％、  Ｎ：０．００６％以下、  Ｏ（酸素）：０．０００１〜０．００５％を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、硫化物系介在物が、平均長さで５０〜１５０μｍであり、分布密度が１平方ｍｍあたり１００個以上であることを特徴とするプラスチック成形金型用鋼。【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．３０〜０．５５％、
Ｓｉ：１．１〜２．５％、
Ｍｎ：０．１０〜１．００％、
Ｃｒ：０．０２〜１．０％、
Ｖ：０．００３〜０．５０％、
Ｐ：０．０２５％以下、
Ｓ：０．００５〜０．０３０％、
Ａｌ：０．００７〜０．０６％、
Ｎ：０．００６％以下、
Ｏ（酸素）：０．０００１〜０．００５％を含有し、
残部はＦｅおよび不純物
からなり、硫化物系介在物が、平均長さで２０〜１５０μｍであり、分布密度が１平方ｍｍあたり１個以上であることを特徴とするプラスチック成形金型用鋼。
【請求項２】
さらに、質量％で、Ｂ：０．０１％以下含有することを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形金型用鋼。
【請求項３】
さらに、質量％で、Ｚｒ：０．０２％以下を含有することを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック成形金型用鋼。
【請求項４】
さらに、質量％で、Ｍｇ：０．０２％以下、および／または、Ｃａ：０．０２％以下を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプラスチック成形金型用鋼。
【請求項５】
さらに、質量％で、Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：２．０％以下、Ｍｏ：１．０％以下を含有するものである請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチック成形金型用鋼。
【請求項６】
連続鋳造して製造することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチック成形金型用鋼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック成形金型用鋼に関し、さらに詳しくは、プラスチックの射出成形用の金型等に用いられる金型用鋼であって、金型製作に当って切削工具の寿命が長く、加工能率が高く、特に平面のフライス加工性に優れたプラスチック成形金型用鋼に関する。
【背景技術】
【０００２】
特殊な形状を有する製品を製造する際に用いられる金型は、金属やプラスチックなどの材料を成形するために不可欠な加工部材（工具）である。金型に用いられる鋼には、一般的な機械的性質の他、製品の形状に合わせた金型内面の形状に精度よくかつ容易に加工が可能となるようにすぐれた被削性が求められる。特にプラスチック製品は、加熱した樹脂を金型に圧入する射出成形法により成形が可能であるため、比較的複雑な形状を有する製品をも製造が可能であり、より高い被削性が要求される。
【０００３】
プラスチック成形金型用鋼としては、以下のような材料が従来にあっても提案されている。
特許文献１には、０．５〜２．５％のＳｉを含有させ、ＳｉＯ２を主体とする融点の低い酸化皮膜を切削工具と被切削材との間で潤滑剤として作用させることにより、被削性を向上させた鋼が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、Ｓｉ含有量が１．０％以下の鋼に二重構造介在物（酸化物系介在物と硫化物系介在物が接して存在する介在物）の存在形態を規定して被削性を向上させた鋼が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ＴｉまたはＺｒの少なくとも一方を０．０５％以上含有させ、Ｔｉ、Ｚｒ含有量により規定される有効Ｔｉ当量とＳ含有量の比を規定することにより、不純物の偏析を防止する鋳鋼が開示されている。この鋳鋼では、Ｓを０．０２％以上含有させることにより、被削性を向上させている。
【特許文献１】特開平９−４９０６７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２３４号公報
【特許文献３】特開２００２−８７７３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
新製品開発のスピードアップの要請は強く、それに伴い新製品に使われる金型の製造スピードアップの要請も強い。金型製作の中で平面のフライス加工が占める比重は大きく、スピードアップには被削性の改善が重要である。
【０００７】
一方で、同じくコストダウンの観点から、連続鋳造により製造し、製鋼歩留まりを向上させたいとの要求がある。連続鋳造で、高品質の金型用鋼を製造するためには、鋼中の酸素をキルした、いわゆるＡｌキルド鋼にすることで鋳造時に発生するＣＯ気泡を抑制することが、金型鋼の内質の健全性確保の観点から好ましい。しかし、Ａｌは硬質のＡｌ２Ｏ３を生成し、刃こぼれなどを引き起こし切れ味を悪くする傾向があるので、切削性の観点からは添加を抑制すべき元素である。金型鋼の内質の健全性確保しつつ、硬質のＡｌ２Ｏ３の生成を抑制する製造技術が重要である。また、Ｓは切削性を改善する元素ではあるが、連続鋳造材では中心偏析を助長し２枚割れを生じる。
【０００８】
したがって、連続鋳造によりプラスチック成形金型用鋼を製造する場合には、上に述べたことを考慮の上、鋼組成を決定する必要がある。
ここに、本発明の課題はそのような従来技術のもつ欠点を解消した今日強く求められている新規なプラスチック成形金型用鋼を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決すべく、鋭意研究開発を行った結果、ＳｉＯ２を主体とする融点の低い酸化皮膜が切削工具と被切削材との間で潤滑剤として作用する鋼種をさらに発展させることにより上述の課題を解決できることを見出した。
【００１０】
すなわち、Ａｌは、連続鋳造で金型鋼の内質の健全性を確保する最小限の添加とする。さらに、Ａｌ添加による切削性への悪影響については、Ｏ（酸素）含有量を抑制してＡｌ２Ｏ３の生成を抑制する。Ｏ（酸素）含有量を抑制するには、ＲＨなどの真空脱ガスプロセスを活用し、脱酸元素の添加順序を工夫し、鋳込み時にアルゴンシールドを行い溶鋼の酸化を防止する。
【００１１】
さらに、二枚割れ防止のためにＳを切削性を損なわない範囲で低めに制御しつつ、連続鋳造の鋳型直下急冷を行い硫化物系介在物を微細かつ緻密に分散させ快削性を確保する。
かくして本発明によれば、従来切削性改善に利用されてきたＰｂなどの環境有害元素は一切使用せずに、切削性を確保することができる。
【００１２】
本発明は、上記の知見を基に完成されたものであって、その要旨は下記の通りである。
（１）質量％で、Ｃ：０．３０〜０．５５％、Ｓｉ：１．１０〜２．５％、Ｍｎ：０．１０〜１．００％、Ｃｒ：０．０２〜１．０％、Ｖ：０．００３〜０．５０％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．００５〜０．０３０％、Ａｌ：０．００７〜０．０６％、Ｎ：０．００６％以下、Ｏ（酸素）：０．０００１〜０．００５％を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、硫化物系介在物が、平均長さで２０〜１５０μｍであり、分布密度が１平方ｍｍあたり１個以上であることを特徴とするプラスチック成形金型用鋼。
【００１３】
（２）さらに、質量％で、Ｂ：０．０１％以下含有することを特徴とする（１）のプラスチック成形金型用鋼。
（３）さらに、質量％で、Ｚｒ：０．０２％以下を含有することを特徴とする（１）または（２）に記載のプラスチック成形金型用鋼。
【００１４】
（４）さらに、質量％で、Ｍｇ：０．０２％以下、および／または、Ｃａ：０．０２％以下を含有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のプラスチック成形金型用鋼。
【００１５】
（５）さらに、質量％で、Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：２．０％以下、Ｍｏ：１．０％以下を含有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のプラスチック成形金型用鋼。
【００１６】
（６）連続鋳造して製造することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のプラスチック成形金型用鋼。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のプラスチック金型成形用鋼は、切削能率を大幅に改善することができるので、金型製作のリードタイムの短縮が可能となる。さらに工具の損傷も少ないので総合的な金型製作費の削減が期待できる。また、連続鋳造で製造することも可能なために旧来の鋳造法により製造していた金型用鋼と比較して大量生産に適しており、コストを大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のプラスチック成形金型用鋼（以下、本発明鋼と記す）の特徴は、従来の高Ｓｉ系の鋼をさらに発展させたもので、Ａｌ含有量およびＯ含有量を適正に管理しつつ、さらにＳ含有量をプラスチック成形金型用鋼としては、高めに規定するところにある。
【００１９】
本発明鋼の各元素の含有量の適正な範囲とその根拠について以下に説明する。なお、以下では、各元素の含有量は質量％で示す。
Ｃ：Ｃは鋼の強度を高めるのに有効な元素である。しかし、その含有量が０．３０％未満では、鋼の強度を確保することが難しい。一方、０．５５％を超えると、靱性および被削性が悪化するので、Ｃ含有量は０．３０〜０．５５％とした。被削性を特に重視する場合には、０．３０〜０．４０％の範囲が好ましい。Ｃの上限を低くすることによって、鋼の硬さを確保しつつある程度のフェライト量を確保して切削性を改善するためである。
【００２０】
Ｓｉ：Ｓｉは、本発明鋼では切削屑の表面に生成する酸化皮膜を、融点の低いＳｉＯ２−ＦｅＯ系が主体とするようにし、かかる酸化皮膜が切削工具と被切削材との間で、潤滑剤として作用させる重要元素である。Ｓｉ含有量が１．１％未満では、この効果が薄い。一方、２．５％を超えると、潤滑効果が飽和するばかりか、鋼の靭性を劣化させるので好ましくない。したがって、１．１〜２．５％とした。
【００２１】
Ｍｎ：Ｍｎは鋼の熱間加工性および焼入性を向上させるのに有効な元素である。しかし、Ｍｎ含有量が０．１０％未満ではそれらの効果が得られない。一方、Ｍｎ含有量が１．００％を超えると、鋼の焼入れ性が高くなりすぎ、かえって切削性を損なう。したがって、Ｍｎ含有量は０．１０〜１．００％とした。
【００２２】
Ｃｒ：Ｃｒは鋼の焼入性の向上に有効な元素である。Ｃｒ含有量が０．０２％未満では、その効果が得られない。一方、Ｃｒ含有量が１．０％を超えると被削性を害する。したがって、Ｃｒ含有量は０．０２〜１．０％とした。
【００２３】
Ｖ：Ｖは鋼の焼戻し軟化抵抗の向上に有効な元素である。また、Ｖは低融点酸化物を形成するため、Ｓｉの被削性向上効果を助ける効果も有する。Ｖ含有量が０．００３％未満ではこれらの効果は得られない。一方、その含有量が０．５０％を超えると、鋼の被削性の低下および靱性の低下を招く。したがって、Ｖ含有量は０．００３〜０．５０％とした。好ましくは、０．００３〜０．２０％である。
【００２４】
Ｐ：Ｐは、通常、鋼中に不純物として存在し、鋼の靱性を害するので、極力低い方がよい。通常の工業的な精錬方法でＰを低減できる範囲として、Ｐ含有量を０．０２５％以下とした。
【００２５】
Ｓ：Ｓは、被削性の向上に有効な元素である。下記にも述べるように、本発明では、硫化物系介在物により、被削性を確保する。このため、Ｓ含有量は、０．００５％以上とする必要がある。しかし、Ｓは鋼の靱性には有害であり、また、連続鋳造材においては中心偏析を助長し２枚割れを起こしやすくする。したがって、Ｓ含有量は、０．０３０％以下とした。より好ましくは、０．０２０％未満である。
【００２６】
Ａｌ：Ａｌは溶鋼の脱酸材として添加される。連続鋳造による工業的大量生産を考えた場合には、Ａｌを含有させておかないと、連続鋳造時の凝固過程で鋼中の炭素（Ｃ）と酸素（Ｏ）とが反応し一酸化炭素（ＣＯ）気泡を生じ、鋼の健全性を損なう。そのため、一酸化炭素（ＣＯ）気泡の発生を抑制するだけのＡｌを含有させる必要がある。したがって、Ａｌ含有量を０．００７％以上とする。Ａｌ含有量は０．０２％超添加することがより好ましい。
【００２７】
一方、Ａｌ含有量が多い場合、Ａｌの脱酸生成物であるＡｌ２Ｏ３系介在物が鋼中に残留する。Ａｌ２Ｏ３系介在物は硬質なため、被削性に有害である。鋼中のＡｌ含有量が少ない方が、Ａｌ２Ｏ３系介在物も少ないので、鋼中のＡｌは極力少ない方がよい。したがって、ｓｏｌ．Ａｌを含む全Ａｌ含有量を０．０６％以下とする。Ａｌ含有量が０．０６％以下であれば、真空脱ガスによる鋼中酸素の低減および鋳込み時のアルゴンシールによる鋼中への酸素侵入防止、さらに連続鋳造の鋳型直下急冷を行いＡｌ２Ｏ３などの介在物を微細分散させることにより、Ａｌ２Ｏ３の刃先への悪影響を押えることが可能である。
【００２８】
Ｎ：Ｎは、主に大気中から不可避的に侵入する元素である。Ｎには、靭性を低下させる効果があるため、０．００６％以下とする。
Ｏ：Ｏは軟質な酸化物系介在物を形成し、鋼の被削性の向上に有効である。この効果を得るには、Ｏ含有量を０．０００１％以上とする必要がある。一方、酸化物が過剰に存在する場合には、Ａｌ２Ｏ３が多量に生成し切削性を損なうので、Ｏ含有量は０．００５％以下とする必要がある。したがって、Ｏ含有量は０．０００１〜０．００５％とした。
【００２９】
本発明にあっては、必要により、以下の元素を少なくとも１種適宜含有させてもよい。
Ｂ：Ｂは鋼の焼入性を向上させる効果を有する。また、Ｂの酸化物は融点が低いため、Ｓｉの被削性向上効果を助ける効果もある。しかし、Ｂ含有量が０．０１％を超えると鋼の靱性の低下および溶接性の低下が起こる。なお、被削性向上効果を得るには、Ｂ含有量を０．０００１％以上とするのが好ましい。したがって、Ｂを含有させる場合は、０．０１％以下、好ましくは０．０００１〜０．０１％とする。
【００３０】
Ｚｒ：Ｚｒは硫化物の形態を変えて、鋼の被削性を向上させる効果を有する。しかし、Ｚｒ含有量が０．０２％を超えると、その効果が飽和し、コストに見合った効果が得られない。この効果を得るには、Ｚｒ含有量を０．００５％以上とするのが好ましい。したがって、Ｚｒを含有させる場合には、０．０２％以下、好ましくは０．００５〜０．０２％とする。
【００３１】
Ｃａ、Ｍｇ：ＣａおよびＭｇは介在物を微細分散させ、被削性を改善する効果を有する。この効果を得るには、Ｃａ、Ｍｇの含有量をそれぞれ０．００５％以上とすることが好ましい。しかし、Ｃａおよび／またはＭｇの含有量が０．０２％を超えると、鋼の清浄度が悪化し、金型加工後の表面品質を害する。したがって、Ｃａおよび／またはＭｇを含有させる場合は、それぞれ０．０２％以下、好ましくは０．００５〜０．０２％とする。
【００３２】
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ：Ｃｕ、ＮｉおよびＭｏは、鋼の焼入性を向上させる効果を有する。さらに、Ｍｏについては、焼戻し脆化の防止にも効果を有する。この効果を得るには、好ましくはＣｕ、Ｎｉ、Ｍｏの含有量を０．０１％以上とする。しかし、Ｃｕ含有量が１．０％を超えると、Ｎｉ含有量が２．０％を超えると、あるいはＭｏ含有量が１．０％を超えると鋼の被削性が低下する。したがって、Ｃｕ、Ｎｉおよび／またはＭｏを含有させる場合は、それぞれＣｕは１．０％以下、Ｎｉは２．０％以下、Ｍｏは１．０％以下であり、好ましくはＣｕは０．０１〜１．０％、Ｎｉは０．０１〜２．０％、Ｍｏは０．０１〜１．０％である。
【００３３】
本発明鋼において残部は不純物およびＦｅであるが、本発明鋼における不純物としては次のような例を挙げることができる。
Ｂｉ、Ｂｅ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｎｄ：これらの元素は、不純物として鋼中に含有していても、鋼の被削性に影響はない。しかしながら、過剰に含有している場合には、切削性以外の特性に影響がある。すなわち、ＢｉおよびＢｅの含有量が過剰な場合には、鋼の靱性が低下し、Ｐｂの含有量が過剰な場合には、切削面が粗くなる。また、Ｔｅの含有量が過剰な場合には、鋼の高温延性を害する。さらに、Ｎｄは価格が高いという問題がある。また、近年これらの元素は、環境面から添加を抑制するよう要望が強い。したがって、これらの元素は、Ｂｉ：０．０５％以下、Ｂｅ：０．１０％以下、Ｐｂ：０．０５％以下、Ｔｅ：０．０５％以下、Ｎｄ：０．１％以下とすることが好ましい。
【００３４】
Ｔｉ、Ｎｂ：これらの元素は、不純物として鋼中に含有していても、鋼の被削性に影響はない。しかしながら、過剰に含有している場合には、硬度の高い炭化物が工具摩耗を促進する恐れがある。したがって、Ｔｉ、Ｎｂについてはそれぞれ０．０２％以下、０．０５％以下とすることが好ましい。
【００３５】
本発明鋼においては上述のような鋼組成ばかりでなく、下記のように硫化物系介在物の形態・分布についても規定される。
本発明鋼における硫化物系介在物は、平均長さで２０〜１５０μｍであり、分布密度を１平方ｍｍあたり１個以上とする。ここで、硫化物系介在物は、ＭｎＳを主とする介在物を意味する。鋼中に硫化物系介在物が存在する場合、鋼の切削性は良好となる。そのメカニズムは、硫化物系介在物の存在により、刃物が母材に切り込んだときに、切り屑と母材との間に亀裂生成の起点あるいは亀裂の拡大の助けとなり、刃先の圧力を減少せしめ切削速度の限界を高めると同時に刃物の磨耗を軽減するためと考えられる。
【００３６】
亀裂生成の起点あるいは亀裂の拡大の助けとなるためには、硫化物系介在物の平均長さが２０μｍ以上とする。しかし、硫化物系介在物の平均長さが１５０μｍを超えると金型表面の地疵として製品表面の外観を損ねる。したがって、硫化物系介在物の平均長さは２０〜１５０μｍとする。
【００３７】
また、硫化物系介在物の個数は多い方が良く分布密度が１平方ｍｍあたり１個以上である必要がある。好ましくは、１．５個以上である。硫化物系介在物の個数の上限は特に規定しないが、本発明鋼を製造した場合、通常、硫化物系介在物は８個以下となる。
【００３８】
ここで、平均長さとは、以下のように定義されるものとする。
一般的にＭｎＳを主とした介在物は、圧延により延伸するが、ここで言う平均長さとはその延伸されたＭｎＳの長径長さである。
【００３９】
平均長さは、以下のような測定により、測定される。
製造後の鋼の表面、板厚の１／４位置、板厚の１／２位置、板厚の３／４位置、裏面より、板厚５ｍｍ、幅２０ｍｍ×長さ２０ｍｍ程度のサンプルを、各々の位置より１０個ずつ採取する。そのサンプル１個につき、ランダムに顕微鏡写真を１０箇所撮影する。このとき、倍率は２００倍で撮影する。そして顕微鏡に付属のスケールにより、硫化物系介在物の大きさを測定し、その長径長さを一つ一つ測定した後算術平均を行い、平均長さとする。
【００４０】
分布密度についても、平均長さと同様にサンプルを採取、２００倍で顕微鏡写真を撮影し、その視野の中の硫化物系介在物個数をカウントする。そして介在物個数を視野の面積で除することによって分布密度とする。
【００４１】
硫化物系介在物と同様に存在するＡｌ２Ｏ３系介在物は、特に限定されないが、円相当平均径が３０μｍ以下で、円相当平均径１μｍ以上のＡｌ２Ｏ３系介在物の分布密度が１平方ｍｍあたり３０個以下であることが好ましい。
【００４２】
Ａｌ２Ｏ３系介在物は、非常に硬く刃物に悪影響を与えるため、粗大なＡｌ２Ｏ３系介在物は、刃欠けの原因となるので、円相当平均径で３０μｍ以下とすることが好ましい。
また、１μｍ以上のＡｌ２Ｏ３系介在物は、刃先の欠けおよび刃物の損耗に大きな影響を与える。このため、１μｍ以上のＡｌ２Ｏ３系介在物の分布密度が１平方ｍｍあたり３０個以下とする。
【００４３】
なお、円相当平均径は、Ａｌ２Ｏ３系介在物の円相当径の平均値である。
Ａｌ２Ｏ３系介在物は、製鋼過程で生じる。即ち、溶鋼中において鋼中の酸素とＡｌが結合することによって生じる。（溶鋼中にＡｌを添加し、鋼中の酸素とＡｌを結合させることを、Ａｌ脱酸あるいはＡｌキルドと呼ぶことが多い。）さらに、鋼の凝固時においても液体状態と固体状態の溶解度の差によりＡｌ２Ｏ３は生成する。
【００４４】
粗大なＡｌ２Ｏ３系介在物は、溶鋼中において生成したＡｌ２Ｏ３が凝集することによって起こる。Ａｌ２Ｏ３系介在物の生成を防止するためには、真空脱ガスにより鋼中の酸素を極力下げ、ＭｎやＳｉなどの酸化性の元素を先に添加した後、最後にＡｌを添加し、Ａｌ添加後は直ちに連続鋳造を行い急速に凝固させればよい。このようにすれば、連続鋳造を安定的に実現させるため添加するＡｌを鋼中に添加しても、上記のような粗大なＡｌ２Ｏ３系介在物生成を防止でき、上述のようなＡｌ２Ｏ３系介在物についての制限を設ける必要はない。
【００４５】
このようにすれば、連続鋳造に伴う急冷の副次的効果として、硫化物系介在物についても微細・緻密かつ適切な分散が実現でき、造塊法により製造した鋼よりも水平面のフライス加工性が優る鋼が得られる。
【００４６】
なお、このような介在物を有するプラスチック成形金型用鋼は、通常の鋳造法を用い、鋳造後、急冷することによっても得ることができるが、連続鋳造法を用いれば、容易に形成することができる。
【００４７】
ここに、本発明鋼を製造する代表的な工程を示すと次の通りである。
高炉溶銑→複合転炉吹錬→真空脱ガス（ＲＨ）→連続鋳造（鋳型直下急冷、電磁攪拌、凝固点圧下）→スラブ採寸→加熱炉（１１００℃加熱）→厚板圧延（９００℃仕上げ）→（８８０℃で焼準）
【実施例】
【００４８】
表１および表２に供試材の化学組成を示す。ここで、表１は、本発明鋼の組成を満足する鋼組成を有する供試材の化学組成を示したものであり、表２は、鋼Ｎｏ．Ｇを除き、本発明鋼の組成を有しない鋼組成を有する供試材の化学組成を示したものである。
【００４９】
【表１】
2006283153.tif 000002
【００５０】
【表２】
2006283153.tif 000003
【００５１】
表１および表２に示す各組成を有する鋼は、鋼Ｎｏ．Ｆ、Ｇを除き、溶銑後、連続鋳造を含む上述の代表的な製造工程を経て熱延鋼板（板厚７０ｍｍ）とし、これを８８０℃で焼準して各供試材とした。一方、鋼Ｎｏ．Ｆ、Ｇに示す組成を有する鋼は、連続鋳造をせず、通常の鋳造方法により円柱状の鋳塊を作製し、熱間圧延を行って、板厚７０ｍｍの鋼板を製造して、供試材とした。これらの供試材については、光学顕微鏡にてランダムに１０箇所観察して介在物の個数等を測定・評価した。
【００５２】
表３に、表１に示す組成を有する鋼の硫化物系介在物の平均長さおよび分布密度、ならびにＡｌ２Ｏ３系介在物の円相当平均径および分布密度を示す。これらの鋼については、すべて本発明鋼に規定する硫化物系介在物の平均長さおよび分布密度を満足し、さらに、Ａｌ２Ｏ３系介在物の円相当平均径については、円相当平均径が３０μｍ以下かつ１平方ｍｍあたり３０個以下であった。
【００５３】
【表３】
2006283153.tif 000004
【００５４】
また、同供試鋼について、超硬工具を用いてフライス加工を行い、加工後の工具の逃げ面摩耗（ＶＢ（ｍｍ））を顕微鏡観察し、摩耗痕の幅を求めることによって、被削性を評価した。これも合せて表３に示す。表３に示すように、本発明鋼では、硫化物系介在物の微細分散およびＳｉＯ２による潤滑作用により、ＶＢはいずれの供試鋼についても０．０８ｍｍ以下であり、被削性は良好である。
【００５５】
表４に、表２に示す組成を有する鋼の硫化物系介在物の平均長さおよび分布密度、ならびにＡｌ２Ｏ３系介在物の円相当平均径および分布密度を示す。
【００５６】
【表４】
2006283153.tif 000005
【００５７】
鋼Ｎｏ．Ａおよび鋼Ｎｏ．ＢはＡｌが無添加またはＡｌ含有量が低いため、連続鋳造時のＣＯガス発生に起因すると思われる気泡が切削時に発見された。これらの鋼では、被削性を向上させる元素については本発明の範囲を満たしているためＶＢは低いものの、プラスチック成型金型用鋼ではプラスチック成型品に転写されるような地疵となるため、プラスチック成型金型用鋼としては使用できない。
【００５８】
鋼Ｎｏ．Ｃは、Ｓｉ含有量が低く切削時に工具の潤滑作用が得られない。さらに、Ｓ含有量も低く硫化物系介在物の分布密度が低くなり、ＶＢが高くなるため、被削性が悪い。
鋼Ｎｏ．Ｄは、鋼Ｎｏ．Ｃと同様にＳｉ含有量、Ｓ含有量が低く工具の潤滑作用が得られない上にＭｎが高いため硬度が高くなりすぎ、ＶＢが高くなるため、被削性が悪い。さらに、Ａｌが低いため健全性にも問題がある。
【００５９】
鋼Ｎｏ．Ｅは、Ｓ含有量が適正量含有しており、硫化物系介在物は被削性に有効な硫化物系介在物の分布密度を満足するが、Ｓｉ含有量が低いので、ＶＢが高くなり、被削性が悪い。
【００６０】
鋼Ｎｏ．Ｆは、連続鋳造法を用いていないため、Ａｌが無添加であっても鋼の健全性には問題がない。しかし、鋳込み時の冷却速度の違いから、硫化物系介在物の大きさが比較的大きくなり、分布密度も低くなった。そのため、ＶＢが高くなり、被削性が悪い。
【００６１】
鋼Ｎｏ．Ｇは、本願発明で規定する鋼組成を満足するが、連続鋳造法を用いておらず、硫化物系介在物の大きさが比較的大きく、その分布密度も低くなった。そのため、ＶＢが高くなり、被削性が悪い。